¿Qué es el rendimiento teórico?
El rendimiento teórico es la cantidad máxima de producto que puede generar una reacción química, suponiendo que la reacción se completa por completo y sin pérdidas. Depende exclusivamente del reactivo limitante —el que se agota primero— y de la ecuación química ajustada. Esta calculadora convierte la masa de tu reactivo limitante en moles, aplica la relación molar estequiométrica de la ecuación ajustada y, finalmente, convierte el resultado de nuevo en gramos de producto.
Cómo usar esta calculadora
Introduce la masa del reactivo limitante en gramos y su masa molar en g/mol. A continuación, escribe los coeficientes del producto y del reactivo limitante tal y como aparecen en tu ecuación ajustada, junto con la masa molar del producto. La herramienta te muestra el rendimiento teórico en gramos y también los moles intermedios, para que puedas comprobar tus cálculos paso a paso.
La fórmula explicada
Primero, los moles de reactivo limitante = masa ÷ masa molar. Después, la relación estequiométrica = coeficiente del producto ÷ coeficiente del reactivo limitante. Al multiplicar los moles por esta relación obtienes los moles de producto, y al multiplicarlos por la masa molar del producto consigues el rendimiento teórico en gramos:
$$\text{Rendimiento} = \dfrac{m}{M} \times \dfrac{c_{prod}}{c_{lim}} \times M_{prod}$$
Ejemplo resuelto
Al quemar 16 g de metano (CH₄, masa molar 16,04 g/mol) en la reacción CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O se produce CO₂ (masa molar 44,01 g/mol). Los moles de CH₄ = \(16 \div 16{,}04 \approx 0{,}9975\). La relación CO₂:CH₄ es 1:1, por lo que los moles de CO₂ \(\approx 0{,}9975\) y el rendimiento \(\approx 0{,}9975 \times 44{,}01 \approx 43{,}9\) g de CO₂.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el reactivo limitante? Es el reactivo que se consume por completo en primer lugar y que, por tanto, limita la cantidad de producto que puede formarse. El rendimiento teórico siempre se calcula a partir del reactivo limitante.
¿En qué se diferencia el rendimiento teórico del rendimiento real? El rendimiento real es el que mides en el laboratorio y suele ser menor debido a reacciones secundarias y pérdidas. El rendimiento porcentual = (real ÷ teórico) × 100.
¿Y si el coeficiente del producto es mayor? Una relación superior a 1 significa que se forman más moles de producto por cada mol de reactivo limitante, lo que aumenta el rendimiento de forma proporcional.
